2.2. Расчет процесса горения мазута

Выполнить аналитический расчет полного горения мазута, состав которого определяют следующие компоненты, % на горючую массу: на сухую массу: на рабочую массу: а также определить теоретические температуры горения при следующих условиях;

а) когда коэффициент избытка воздуха , температура подогрева воздуха равна нулю, т.е. . Мазут, поступающий к печам, как правило, подогревают, чтобы обеспечить его жидкотекучесть. Температура подогрева мазута зависит от его состава и устанавливается ниже температуры вспышки. Обычно эта температура не превышает . Таким образом, температуру подогрева мазута обычно принимают ;

б) когда коэффициент избытка воздуха , температура подогрева воздуха ,температура подогрева мазута .

В расчетах принять содержание влаги в воздухе Распыление мазута осуществляется паром, расход которого на 100 кг мазута составляет 60 кг, т.е. . При определении балансовых температур горения принять все виды недожога равными .

1. Следуя положениями методики расчета процессов горения жидких и твердых видов топлива, в первую очередь необходимо рассчитать рабочий состав мазута. Для этого воспользуемся коэффициентами пересчета состава топлива, приведенными в табл.1.3.

Для пересчета с сухой массы топлива на рабочую массу коэффициента будет равен: Тогда величина, характеризующая зольность топлива в рабочем состоянии, будет равна .

Для пересчета горючей массы на рабочую коэффициент в состоянии с формулами (табл.1.3) равен:

В итоге состав мазута на рабочую массу будет, %:

86,24	11,16	0,50	0,50	0,30	0,30	1,0

Все нижеприведенные расчеты базируются на этом рабочем составе мазута.

2. Расход воздуха для обеспечения полного горения в теоретических и практических условиях. Для этого первоначально рассчитывается:

и далее –

объем сухого воздуха:

;

.

3. Выход продуктов горения и их состав в теоретических и практических условиях сжигания мазута.

При :

выход диоксида углерода –

;

выход диоксида серы –

;

выход водяного пара –

;

выход азота –

.

Общий выход продуктов горения при –

.

Состав продуктов горения характеризуется следующими данными, %:

13,16	0,03	18,04	68,77	100,0

При :

выход диоксида –

;

выход диоксида серы –

;

выход водяного пара –

;

выход азота –

;

выход избыточного кислорода –

.

Общий выход продуктов горения при –

.

Состав продуктов горения, %:

11,18	0,02	15,60	70,10	3,10	100,0

4. Определение теплоты сгорания мазута.

5. Определение температур горения: теоретических и балансовых

При .

В соответствии с условиями примера теплосодержание продуктов горения для этого случая будет определяться только химической энергией топлива, т.е. теплотой его сгорания.

Поэтому:

Рассчитанные теплосодержания продуктов горения позволяют определить по i-t диаграмме для мазута представленной на рис.2.2, теоретическую и балансовую температуры горения. Используя эту диаграмму, получим:

При .

Для этого случая горения мазута в соответствии с условиями примера теплосодержание продуктов горения будет определяться не только химической энергией топлива, но и физической теплотой, которая вносится процесс горения подогретым воздухом. Физической теплотой, обусловленной подогревом мазута до обычно пренебрегают в виду незначительности той тепловой энергии, которую вносит подогретый мазут в тепловой баланс процесса горения. Таким образом, с учетом этого обстоятельства теплосодержание продуктов горения, необходимое для определения теоретической температуры горения, будет:

.

В этом выражении теплоемкость воздуха в интервале температур от 0 до принята равной (см. табл.2.2).

При в продуктах горения присутствует избыточный воздух. Его количество рассчитывается в соответствии с выражением (2.51).

Тогда:

Воспользовавшись той же диаграммой (рис.2.2), получим: